淺述人體關(guān)節(jié)活動度的測量方法

劉立夏++張麗

【摘 要】康復(fù)醫(yī)學的發(fā)展離不開康復(fù)評定技術(shù)的支撐，關(guān)節(jié)活動度（ROM）的測量作為康復(fù)評定技術(shù)的重要一環(huán)，有著不可取代的作用，ROM的精確性和可靠性至關(guān)重要。隨著康復(fù)醫(yī)學的發(fā)展，ROM的測量方法也在不斷優(yōu)化之中。本文擬列出在用、在研究的ROM測量方法供學者參考借鑒。

【關(guān)鍵詞】關(guān)節(jié)活動度 測量 康復(fù)醫(yī)學

關(guān)節(jié)活動度（Range of motion，ROM）又稱關(guān)節(jié)活動范圍，是指關(guān)節(jié)活動時可達到的最大弧度。關(guān)節(jié)活動度評定關(guān)節(jié)運動功能損害范圍與程度的重要指標，是康復(fù)評定技術(shù)中極為重要和常用的評估方法，在康復(fù)醫(yī)學、殘疾學、法醫(yī)領(lǐng)域和公安刑偵技術(shù)中常被用到。

隨著社會科技的進步，關(guān)節(jié)活動度的測量也在不斷的改進和優(yōu)化，測量的結(jié)果越來越精確。大致可以把測量的方法和工具分為兩類：一類是較為簡便的傳統(tǒng)方法，比如通用量角器、方盤量角器、電子角度計、X線、照相測量法等；另一類是借助借助精準儀器的新方法，比如三維攝像測量系統(tǒng)、基于SR-3000、基于電磁跟蹤系統(tǒng)、基于Kinect體感交互技術(shù)等技術(shù)的ROM測量方法等。

1 較為簡便的傳統(tǒng)方法

臨床上ROM檢查的常用工具有通用量角器和方盤量角器兩種。其中通用量角器檢查法最為常用，由一個帶有半圓形（0°～180°）或圓形（0°～360°）的圓規(guī)連接一條直尺組成的固定臂和一條旋轉(zhuǎn)直尺組成的移動臂及軸心所組成[1]。該方法操作簡單，臨床常用；但誤差較大（通常估算到5°左右），不利于重復(fù)操作。

1974年，上海華山醫(yī)院設(shè)計了一種方盤量角器，由一個邊長為12cm的正方形，上有圓形刻度盤的木盤，加一個指針及把手構(gòu)成。與通用量角器相比，此法操作迅速方便，誤差小，避兔了通用量角器的軸心往往偏離關(guān)節(jié)中心的缺點，使腕、踝等關(guān)節(jié)的測量結(jié)果更可靠[2]。

關(guān)節(jié)活動圖，即利用簡單的幾何圖形，形象直觀、快速全面地記錄和表達人體各關(guān)節(jié)的活動程度，以便區(qū)分出正?；虍惓顟B(tài)，可應(yīng)用于法醫(yī)學檢查，對臨床骨科、康復(fù)醫(yī)學等學科也有實用價值[3]。

胡海滔等[4]提出了人體關(guān)節(jié)活動度的照相測量法，在被測關(guān)節(jié)的固定臂和移動臂上分別貼兩個圓形標記點，用相機拍攝標記點連線在關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)前后的兩個定義位置，通過數(shù)學方法計算標記點連線間的角度在旋轉(zhuǎn)前后的變化，得出關(guān)節(jié)活動度。此法較之于傳統(tǒng)的量角器測量法，減少了誤差、縮短了測量時間，是一種精確、有效、經(jīng)濟的新方法。

2 借助精準儀器的新方法

劉龍等[5]使用基于普通攝像機的三維攝像測量系統(tǒng)，對人體上肢的運動數(shù)據(jù)進行測量，并根據(jù)上肢運動的特點，將其簡化為具有7個自由度的剛體運動。其通過事先分析固定在上肢標記點的運動，建立了固連于上肢的關(guān)節(jié)坐標數(shù)據(jù)，得到了人體上肢關(guān)節(jié)日?；顒拥倪\動參數(shù)。

張建國等[6]認為直接用歐拉角來代替腕、肘關(guān)節(jié)ROM的方法不符合人體的實際情況。他們利用電磁傳感器測量出腕、肘關(guān)節(jié)屈/伸的實際方向，再將腕、肘關(guān)節(jié)的自由度進行重新描述，使其更接近于上肢的真實結(jié)構(gòu)。并利用該系統(tǒng)來實時地跟蹤上肢的關(guān)節(jié)運動，提出了優(yōu)化后的上肢模型ROM計算方法。

基于SwissRanger-3000（3D 深度測繪相機）的基礎(chǔ)上，有學者[7]提出了一種計算上肢肩ROM的方法。利用攝像機獲取人體三維數(shù)據(jù)，結(jié)合OpenGL 顯示人體區(qū)域，運用OpenCV函數(shù)，以及根據(jù)人體運動解剖學對關(guān)節(jié)角度的定義，通過計算上臂矢量在人體各切面上的投影與相關(guān)軸的夾角，實時、有效地得到肩關(guān)節(jié)的外展角、水平屈伸角和屈伸角等數(shù)據(jù)，為上肢肩關(guān)節(jié)ROM的測量提供了一種較好的方法。

利用Kinect 傳感器來捕捉上肢各關(guān)節(jié)點的位置，再把關(guān)節(jié)點數(shù)據(jù)傳至計算機，也可得到上肢關(guān)節(jié)活動度的數(shù)據(jù)。瞿暢等[8]通過檢測上肢體運動平面偏離人體冠狀面、矢狀面和橫斷面的距離，利用計算機自動計算肩、肘等關(guān)節(jié)的ROM數(shù)值，由體感人機交互界面實時反饋測量結(jié)果，從而自動完成測量。

胡超等利用NDI Polaris Spectra 來追蹤人體體表標志點上的固定反光小球的運動，通過反光小球的具體坐標數(shù)據(jù)，擬合出關(guān)節(jié)活動的軌跡，從而計算出人體關(guān)節(jié)活動度。該方法測量結(jié)果的精度可達0.5°，標準差不超過0.02°，其精度和穩(wěn)定性都優(yōu)于現(xiàn)有方法，足以滿足臨床的需要[9]。

3 結(jié)語

相比于臨床醫(yī)學各學科，康復(fù)醫(yī)學起步晚、發(fā)展快，康復(fù)評定技術(shù)作為康復(fù)醫(yī)學的一個重要分支也在快速的發(fā)展之中。關(guān)節(jié)活動度的測量追求的是便捷、快速和準確。因此，尋找一種便捷、快速和準確的關(guān)節(jié)活動度測量方法對于康復(fù)醫(yī)學的快速發(fā)展十分必要。

關(guān)節(jié)活動度測量方法的發(fā)展和進步不僅僅是對康復(fù)醫(yī)學的發(fā)展做貢獻，而且還在推動著現(xiàn)代科學技術(shù)的進步。隨著社會和科技的進步，關(guān)節(jié)活動度的測量將會越來越精確可靠，也必將為實現(xiàn)精準康復(fù)這一目標提供巨大力量。

參考文獻：

[1]陳麗娜.關(guān)節(jié)活動度測量和訓練[C].浙江省物理醫(yī)學與康復(fù)醫(yī)學年會論文匯編，2005：24-29.

[2]范振華.肌力檢查及關(guān)節(jié)活動范圍檢查[J].中國康復(fù)醫(yī)學雜志，淺述人體關(guān)節(jié)活動度的測量方法

劉立夏 張麗

（河南護理職業(yè)學院，河南安陽 455001）

【摘 要】康復(fù)醫(yī)學的發(fā)展離不開康復(fù)評定技術(shù)的支撐，關(guān)節(jié)活動度（ROM）的測量作為康復(fù)評定技術(shù)的重要一環(huán)，有著不可取代的作用，ROM的精確性和可靠性至關(guān)重要。隨著康復(fù)醫(yī)學的發(fā)展，ROM的測量方法也在不斷優(yōu)化之中。本文擬列出在用、在研究的ROM測量方法供學者參考借鑒。

【關(guān)鍵詞】關(guān)節(jié)活動度 測量 康復(fù)醫(yī)學1998，2（6）：277-282.

[3]鐘繼榮.描記關(guān)節(jié)活動度的新方法——關(guān)節(jié)活動圖[J].法醫(yī)學雜志，1992，8（3）：141-142.

[4]胡海滔，李志忠，嚴京濱，等.關(guān)節(jié)活動度的照相測量方法[J].人類工效學，2006，12（2）：13-15.

[5]劉龍，張建國.三維攝像測量系統(tǒng)在人體上肢運動分析中的應(yīng)用[J].天津輕工業(yè)學院學報，2003，18（1）：51-53.

[6]張建國，汪莉.基于電磁跟蹤系統(tǒng)的人體上肢ROM測量新方法[J].現(xiàn)代制造工程，2006，3：81-84.

[7]鄒琴，潘曉露，李一民，等.基于SR_3000的上肢肩關(guān)節(jié)活動度計算方法[J].科學技術(shù)與工程，2011，11（30）：7408-7411，7424.

[8]瞿暢，丁晨，王君澤，等.基于Kinect體感交互技術(shù)的上肢關(guān)節(jié)活動度測量方法[J].中國生物醫(yī)學工程學報，2014，33（1）：16-21.

[9]胡超，葛云，陳穎.人體關(guān)節(jié)活動度測量系統(tǒng)[J].中國醫(yī)學物理學雜志，2016，33（1）：34-38.